Según un análisis dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Estados Unidos, para lograr el objetivo de descarbonizar completamente el sistema eléctrico mundial es necesario un aumento masivo de la capacidad de generación de energía solar. La meta es alcanzar 63,4 TW de capacidad nominal instalada de energía fotovoltaica entre 2050 y 2060, lo que supone una cantidad 60 veces mayor que en la actualidad.
Los investigadores Jao van de Lagemaat, director del Centro de Química y Nanociencia del NREL; Michael Woodhouse, también del NREL; y Billy Stanbery, de la Escuela de Minas de Colorado, firman el artículo ‘Escenarios de desarrollo fotovoltaico hacia la descarbonización global: el rol de las tecnologías disruptivas’, publicado en la revista Solar RRL.
Desde el NREL señalan que, incluso después de conseguir la descarbonización global, se necesitará una demanda relativamente modesta de energía fotovoltaica adicional para alinearse con el crecimiento de la población.
Principales hallazgos de la investigación
El estudio pretende capturar la escala y la dinámica temporal de la financiación necesaria para desarrollar la capacidad de fabricación para producir suficientes módulos fotovoltaicos. Entre los hallazgos de los investigadores, figura que, tras alcanzar la descarbonización, los fabricantes de módulos fotovoltaicos se mostrarán reacios a construir nuevas plantas debido a la caída de la demanda. Solo se construirán nuevas si se prevé el mantenimiento del ritmo de producción durante toda su vida útil.
En la misma línea, se estima que la vida útil de los módulos fotovoltaicos aumentará hasta los 50 años para 2040, respecto al promedio de 30 años de 2020. Esto también impactará en la fabricación solar.
Para lograr la descarbonización, los fabricantes deberán aumentar la capacidad de producción para llegar a 2,9-3,7 TW al año en un plazo de 10 a 15 años, un objetivo que costará entre 600.000 y 660.000 millones de dólares. Esto será posible usando la tecnología existente y gracias a las reducciones de costes adicionales previstas en las tecnologías maduras que usan silicio y telururo de cadmio.
Tecnologías solares disruptivas
Las tecnologías solares disruptivas, alternativas altamente eficientes a las tecnologías maduras, contribuirán a disminuir aún más el coste de la transición. Se estima que estas tecnologías, como las perovskitas y células solares en tándem, que combinan las tecnologías solares existentes con las disruptivas en un solo paquete de mayor eficiencia, se implementarán a un teravatio anual y serán más económicas de fabricar.
En el caso de que se puedan implementar estas tecnologías disruptivas, el análisis señala que se pueden lograr ahorros de costes para los fabricantes por valor de cientos de miles de millones de dólares, lo que conducirá a una industria solar más sostenible.
De acuerdo con la investigación, las tecnologías disruptivas tendrán una oportunidad en el mercado de fabricación de entre uno y dos billones de dólares, incluso si la cantidad total de energía fotovoltaica instalada es inferior a 63,4 TW.
En conclusión, el estudio refleja que hay trayectorias económicamente viables para alcanzar la capacidad de fabricación necesaria para generar la cantidad de energía fotovoltaica requerida para la completa descarbonización de la economía mundial. En este sentido, las tecnologías emergentes podrían reducir significativamente el coste de este despliegue si se comercializan a tiempo.